La fabrication additive est une méthode de mise en forme récente permettant d'obtenir des structures innovantes et une personnalisation des pièces. Ces deux aspects intéressent le domaine médical afin d'améliorer les propriétés d'ostéointégration des substituts osseux dans une réflexion axée autour d'une médecine personnalisée aux besoins des patients permettant une amélioration des conditions de vie. Dans ce contexte, les chirurgiens orthopédistes de l'équipe Matériaux Pour la Santé de l'Institut de Chimie de Clermont-Ferrand ont identifié les substituts osseux en céramique, et plus particulièrement en phosphate de calcium, comme pouvant répondre à leurs besoins. Les équipements nécessaires, de la préparation de la poudre de céramique au traitements thermiques des pièces, ont été acquis grâce à un financement du Fond Européen de Développement Régional et ont fait l'œuvre de marché public passés dans le cadre de cette thèse. Ceux-ci ont abouti à l'acquisition d'un broyeur, de deux imprimantes de fabrication additive, d'un four tubulaire et de trois fours à moufle. Deux technologies de fabrication additive céramique complémentaires ont été installées, à savoir la stéréolithographie et le « digital light projection ». Toutes deux sont basées sur l'utilisation d'une résine photosensible chargée en céramique qu'il faut ensuite éliminer lors d'une étape de traitement thermique. La céramique utilisée est une hydroxyapatite déficiente en calcium dopée en cuivre à 1% atomique des atomes de calcium ou non dopée, le dopage au cuivre ayant démontré des qualités antibactériennes. Cette céramique se décompose en un mélange biphasique d'hydroxyapatite et de phosphate tricalcique (60/40) après traitement thermique. Les deux poudres ont été produites en lot de 2 kg au Centre Ingénierie et Santé de Saint-Etienne. L'influence des étapes de préparation du mélange sur les pièces finales a été étudiée en réalisant différents broyages des poudres avec ou sans additif et avec différents modes d'incorporation de la céramique au sein d'un mélange d'organique photosensible commercial. L'impression avec les poudres initiales et des poudres préalablement traitées thermiquement a révélé des différences de densification conduisant à des changements notables de microstructures. L'influence de la température de frittage sur la composition chimique et cristallographique des pièces a été investiguée principalement par diffraction des rayons X accompagnés d'affinements de Rietveld permettant la détermination des pourcentages massiques des différentes phases présentes. La répartition spatiale des différentes phases a été étudiée afin de mieux comprendre le comportement des substituts osseux lors de leur dégradation in vivo et l'influence de cette dégradation sur l'intégrité structurelle du substitut. Des programmes permettant la structuration d'une forme initiale quelconque avec différentes structures géométriques, tel que les surfaces minimales triplement périodiques, ont été réalisés. Ceux-ci ont permis une meilleure compréhension de l'aspect numérique de l'impression 3D et la réalisation de structuration pour des substituts osseux issus de cas rencontrés précédemment par les chirurgiens de l'équipe qui ont été ensuite imprimés en hydroxyapatite commerciale. Deux cas cliniques ont été traités, un enfoncement de la tête humérale et une reconstruction complexe sur une reprise de prothèse totale de hanche. Pour ces deux cas, un démonstrateur a été produit validant la preuve de concept.